Étude de cas de moule : Moule d’injection double injection haute précision pour pièges à eau PP+TPE

Produit : Composant de piège à eau

Combinaison de matériaux : Polypropylène (PP) + Élastomère thermoplastique (TPE)

Séquence de moulage : du PP rigide est injecté en premier pour former le squelette structurel, suivi d’un surmoulage en TPE pour créer les éléments d’étanchéité intégrés.

Géométries clés :

• Un orifice inférieur comportant des filetages internes et externes.
• Joint de connexion latéral (orifice latéral).
• Géométrie circulaire globale nécessitant des mécanismes de moulage spécialisés.

Afin d’optimiser les temps de cycle, de réduire le gaspillage de matériaux et de garantir une finition cosmétique impeccable, le système de coulisses a été conçu sur mesure pour les deux matériaux :

• Injection de PP (1ère injection) : Nous avons utilisé un système à canaux chauds avec injection de précision (2 gouttes par cavité). Ceci garantit un contrôle précis de la température, des contraintes de cisaillement minimales sur le matériau PP et une stabilité dimensionnelle exceptionnelle pour les parties filetées.
• Injection de TPE (2e injection) : Le TPE souple est acheminé par un canal chaud qui se prolonge par des buses d’injection froides (buses en forme de noix de cajou). Concrètement, une goutte du canal chaud alimente deux buses d’injection froides. L’avantage principal de ces buses réside dans leur capacité à se cisailler automatiquement (auto-déséchage) lors de l’éjection, laissant une trace nette sur le joint en TPE sans nécessiter de retouche manuelle.

Compte tenu de la géométrie complexe du piège à eau, un plateau rotatif Dual Shot standard n'était pas la solution la plus efficace. Notre équipe d'ingénieurs a donc conçu un mécanisme hautement intégré sur la partie mobile du moule.

Au lieu de faire pivoter la moitié du moule, cet outil utilise des inserts de noyau mobiles (mécanisme de retour du noyau) pour réaliser le processus de bi-injection.

• Lors du premier tir, l'insert de noyau actif reste dans sa position avant, permettant le moulage du substrat PP.
• Une fois le PP solidifié, le noyau mobile se rétracte, créant ainsi un espace de cavité vide précis.
• La deuxième unité d'injection projette ensuite le TPE directement dans cet espace nouvellement formé, le liant chimiquement et mécaniquement au substrat PP.
• Aperçu technique : La technique de noyau arrière réduit considérablement l’encombrement et le coût de l’outillage par rapport aux moules rotatifs, tout en assurant un alignement parfait pour les pièces circulaires concentriques.

Le démoulage traditionnel du piège à eau, de forme circulaire et doté d'un filetage extérieur sur l'orifice inférieur, s'avérerait problématique. Pour y remédier, la cavité et le noyau sont intégrés du côté mobile du moule grâce à une structure à cavité divisée (demi-bloc).

• Filetages externes : entraînées par des goupilles angulaires robustes, les cavités fendues s’ouvrent latéralement en douceur lors de l’ouverture du moule, libérant ainsi en toute sécurité les filetages externes sans abîmer ni rayer le plastique.
• Gestion des ports latéraux : Le joint de liaison latéral est également géré par des coulisseaux latéraux (actionnés par des axes angulaires). Lors de l’ouverture du moule, les coulisseaux s’écartent du port latéral simultanément à la séparation des cavités, garantissant un démoulage sans collision.

L'élément mécanique le plus complexe de ce piège à eau est le filetage interne situé dans l'orifice inférieur. Afin d'automatiser le démoulage de cette section sans allonger les temps de cycle, le moule est équipé d'un mécanisme de dévissage automatique.

• Fonctionnement : Un vérin hydraulique actionne un système de crémaillère et pignon (engrenage) de précision.
• Avant l'éjection finale de la pièce, le vérin hydraulique s'actionne, faisant tourner le noyau fileté.
• Simultanément à la rotation, le noyau fileté se rétracte et se dévisse proprement de la pièce en PP. Ce n'est qu'une fois le noyau complètement dégagé que le système d'éjection final expulse le piège à eau fini du moule.

La conception d'un moule unique intégrant la bi-injection à noyau arrière, des coulisseaux à cavité divisée et un dévissage hydraulique automatique exige des tolérances extrêmement strictes. L'intégration de ces systèmes permet de supprimer tout assemblage secondaire (comme l'ajout de joints toriques séparés ou le dévissage manuel de pièces). Il en résulte un cycle de moulage hautement automatisé et sans opérateur, garantissant une qualité de pièces constante, une étanchéité supérieure (indice IP) grâce au TPE et un coût total de possession (CTP) réduit pour le fabricant de moules d'injection.

Vous souhaitez optimiser votre prochain projet complexe d'outillage à double injection ou à dévissage automatique ? Notre équipe d'ingénieurs est spécialisée dans la transformation de conceptions de produits complexes en moules d'injection fiables et à haut rendement.